1、第1、2章静电场电势能与电势差单元测试一、选择题(每题4分,共40分)1. 下述说法正确的是( B )A根据E = F/q,可知电场中某点的场强与电场力成正比。B根据E = KQ/r2,可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q成正比。C根据场强叠加原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强。D电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹2. 如图所示,两个正、负点电荷,在库仑力作用下,它们以两者连线上的某点O为圆心做匀速圆周运动,以下说法正确的是( BC )A它们所需要的向心力不相等。B它们做圆周运动的角速度相等。C它们的线速度与其质量成反比。D它们的运动半径与电荷量成反比。3宇航员在探测某星球时,
2、发现该星球均匀带电,且电性为负,电量为Q,表面无大气,在一实验中,宇航员将一带电q(qQ)的粉尘置于距该星球表面h高处,该粉尘恰好处于悬浮状态;宇航员又将此粉尘带到距该星球表面2h处,无初速释放,则此带电粉尘将( D )A背向星球球心方向飞向太空 B仍处于悬浮状态C沿星球自转的线速度方向飞向太空 D向星球球心方向下落4. 在研究平行板电容器电容的实验中,电容器的A、B两极板带有等量异种电荷,A板与静电计连接,如图所示。实验中可能观察到的现象是(BC)A增大A、B板间的距离,静电计指针张角变小B减小A、B板间的距离,静电计指针张角变小C把B板向上平移,减小A、B板的正对面积,静电计指针张角变小D
3、在A、B板间放入一介质板,静电计指针张角变小图 6-3-225. 如图6-3-22所示,电子从负极板边缘垂直射入均强电场,恰好从正极板边缘飞出现在若使两极板间的距离变为原来的2倍,两极板的电压保持不变,电子入射的方向和位置不变,且电子仍恰从正极板边缘飞出,则电子入射速度大小应为原来的( B)A B1/2倍C D2倍6. 真空中有两个点电荷Q1和Q2,它们之间的静电力为F,下面哪些做法可以使它们之间的静电力变为1.5F( A )A使Q1的电量变为原来的2倍,Q2的电量变为原来的3倍,同时使它们的距离变为原来的2倍B使每个电荷的电量都变为原来的1.5倍,距离变为原来的1.5倍C使其中一个电荷的电量
4、和它们的距离变为原来的1.5倍D保持它们的电量不变,使它们的距离变为原来的倍7 如图所示是法拉第圆筒实验装置示意图,验电器A原来不带电,验电器B原来带有电荷;金属小球e直接固定于绝缘手柄上。金属小球f用一较长的导体棒(长度大于圆筒的深度)相连后固定于绝缘手柄上,则下列操作中,能使验电器A带电的是:( ACD )A.使e与B的圆筒外壁接触后再与A的圆筒内壁接触B.使e与B的圆筒内壁接触后再与A的圆筒外壁接触C.使f与B的圆筒外壁接触后再与A的圆筒内壁接触D.使f与B的圆筒内壁接触后再与A的圆筒外壁接触图168如图16所示,带正电的点电荷固定于Q点,电子在库仑力作用下,做以Q为焦点的椭圆运动。M、
5、P、N为椭圆上的三点,P点是轨道上离Q最近的点。电子在从M经P到达N点的过程中( AC )A.速率先增大后减小 B.速率先减小后增大C.电势能先减小后增大 D.电势能先增大后减小9如图17所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子,运动轨迹如图中虚线所示。则( D )图17DAa一定带正电,b一定带负电Ba的速度将减少,b的速度将增加Ca的加速度将减小,b的加速度将增加D运动过程中两个粒子的电势能均减小10. .如图所示,有一质量为m、带电量为q的油滴,被置于竖直放置的两平行金属板间的匀强电场中,设油滴是从两板中间位置,并以初速度为零进入电场的,可以判定(
6、BD )A油滴在电场中做抛物线运动B油滴在电场中做匀加速直线运动C油滴打在极板上的运动时间只决定于电场强度和两板间距离D油滴打在极板上的运动时间不仅决定于电场强度和两板间距离,还决定于油滴的荷质比二、填空与实验题(每空5分,共20分)11. 平行板电容器所带量Q=4l0-8C,它的两极板之间电压U=2v,则它的电容为 210-2_F;如果两板电量各减少一半,则两板间电势差变为 1 V,两板间的电场强度将变为原来的 1/2 。12. 密立根油滴实验进一步证实了电子的存在,揭示了电荷的非连续性.如图所示是密立根实验的原理示意图,设小油滴质量为m,调节两板间电势差为U,当小油滴悬浮不动时,测出两板间
7、距离为d.可求出小油滴的电荷量q=_.答案:Av0BMNC13如图所示,在竖直放置的平行金属板M、N之间有一带电微粒,自A点以初速度v0竖直向上进入场强为E的匀强电场后,正好垂直打在N板的B点,ACBC,且AC=BC,则打在B点时微粒的速度是 ,A、B两点的电势差是 。答:v0,三、论述与计算题(共40分)MNAB14. (8分)如图所示,在水平放置的平行板电容器形成的匀强电场中,MN两点之间的连线与竖直方向的夹角为60。把带电量为q= 1.5108C的点电荷由M点移到N点,克服电场力做了4.2105J的功。若已知M点电势M=800V,MN长为1cm。试求:(1)N点电势N;(2)电场强度的大
8、小和方向。解:(1)M、N 两点的电势差为: UMN=V=2800V设N点的电势为N,根据UMNMN得:NMUMN800V 2800V2000V (2)电场强度为:E5.6104 V/m;方向为:垂直于极板,由A板指向B板。 15.(10分)如图8所示,A、B为不带电平行金属板,间距为d,构成的电容器电容为C质量为m、电量为q的带电液滴一滴一滴由A板上小孔以v0初速射向B板液滴到达B板后,把电荷全部转移在B板上求到达B板上的液滴数目最多不能超过多少?答案: 16.(10分)两个半径均为R的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d,极板间的电势差为U,板间电场可以认为是均匀的。一个粒子(42He)从
9、正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板中心。已知质子电荷为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响,求:(1)极板间的电场强度E;(2)粒子在极板间运动的加速度a;(3)粒子的初速度v0。解析:(1)极间场强;(2)粒子电荷为2e,质量为4m,所受电场为:粒子在极板间运动的加速度:(3)由,得:;17.(12分)如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计粒子所受重力)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,求电子离开ABCD区域的位置;在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置;OLLLABPCDEELy若将左侧电场II整体水平向右移动(n1),仍使电子从ABCD区域左下角D处离开(D不随电场移动),在电场I区域内由静止释放电子的所有位置答案:eELmv2,Lvt,yat2L设释放位置坐标为(x,y),eExmv2,Lvt,yat2设释放位置坐标为(x,y),eExmv2,Lvt1,vt2,y1at12,y2at1t2,yy1y2